Двохвильовий пірометр, це серйозно

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest® з номенклатурою пірометрів (ІЧ термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цього розділу.

Загальне

У статті представлено порівняння результатів вимірювань температури поверхні, отриманих за допомогою тепловізійної камери та швидкодіючого пірометра при випробуванні на розтяг сталевих зразків, що призводить до утворення шийки та руйнування. Тепловізійна камера Inframetrics 760 (частота кадрів - 50 Гц) із системою високошвидкісного зберігання даних та новий швидкодіючий двохвильовий пірометр з часом вибірки 0,2 мс незалежно використовувалися для вимірювання температури.

Показано, що адекватна конструкція двохвильового пірометра забезпечує точніші вимірювання температури за рахунок компенсації змін випромінювальної здатності поверхні досліджуваного матеріалу. Дані, отримані за допомогою пірометра, дозволяють краще інтерпретувати розподіл температури поверхні.

Вступ

Дослідження механічних властивостей металів та їх сплавів можуть бути доповнені вимірюваннями температури. Типовим прикладом таких досліджень є випробування матеріалів, де зміни температури, що супроводжують процес деформації, несуть інформацію про трансформацію мікроструктури матеріалу та розподіл напружень.

Під час руйнування теплові ефекти відбуваються дуже швидко протягом короткого проміжку часу. Це вимагає застосування вимірювача температури з мінімальним часом вимірювання. Типові тепловізори та пірометри не забезпечують повного набору даних, необхідних для коректної інтерпретації часових характеристик фізичних процесів. Тому виникає необхідність розробки нових приладів, здатних вимірювати температуру за надкороткий час.

У статті представлено порівняння результатів вимірювання температури поверхні сталевих зразків під час випробувань на розтяг. Для вимірювання температури незалежно застосовувалися тепловізійна камера Inframetrics 760 із частотою кадрів 50 Гц та швидкодіючий двохвильовий пірометр із часом вибірки 0,2 мс. Двохвильовий пірометр було обрано завдяки його незалежності від зміни випромінювальної здатності поверхні зразка та можливості вибору оптимальної області вимірювання.

Дослідження

Результати вимірювання температури, отримані за допомогою тепловізійної камери, порівнювалися з результатами двохвильового пірометра. Схему пірометра наведено на рисунку 1. Це прилад, адаптований для надшвидких вимірювань.

У ході експерименту частота дискретизації приблизно у сто разів перевищувала частоту тепловізійної камери та становила близько 5 кГц. Така кількість даних дозволяє проводити додаткову обробку, наприклад усереднення, без втрати інформації про швидкоплинні зміни.

Оптичні робочі смуги були вибрані відповідно до прогнозованого діапазону температур від 50 °C до 150 °C. Для поділу спектральних діапазонів використовувалися інтерференційні фільтри: Фільтр I - 5,46 мкм та Фільтр II - 4,5 мкм. При цьому застосовувалися детектори зі спектральними характеристиками, що забезпечують максимальний рівень сигналу. Детектор I належить до типу PDI та оптимізований для довжини хвилі 5,5 мкм.

Схема двохвильового швидкодіючого пірометра для вимірювання температури

Рис. 1. Схема двохвильового швидкодіючого пірометра.

Детектор II є фотоприймачем PbSe. Для забезпечення необхідного співвідношення сигнал/шум застосовувалися інтерференційні фільтри з відносно широкою смугою пропускання. Наприклад, для фільтра II з центральною довжиною хвилі 5460 нм ширина смуги становить 500 нм. Вимірювальна область пірометра дорівнювала 1×1 мм.

Порівняння температури зразка за даними двохвильового пірометра та тепловізора

Рис. 2. Температура зразка, виміряна двохвильовим пірометром та тепловізійною камерою.

Висновки

Результати, отримані на початковому етапі експерименту за допомогою тепловізійної камери, добре узгоджуються з результатами двохвильового пірометра, однак при вищих температурах між ними з'являються відмінності.

Причина полягає в тому, що для тепловізійної камери значення випромінювальної здатності задавалося як постійне, тоді як двохвильовий пірометр визначає температуру незалежно від зміни цього параметра. Досліджуваний зразок не є сірим тілом у розглянутому температурному діапазоні, а його випромінювальна здатність змінюється залежно від температури та стану поверхні.

Наприклад, для матеріалів цього класу збільшення середньоквадратичного відхилення шорсткості поверхні з 3 до 4 мкм може спричинити зміну випромінювальної здатності приблизно на 20%.

Додатковою перевагою двохвильового пірометра є його низька чутливість до зміни стану поверхні. Завдяки цьому результати вимірювання температури є більш репрезентативними на завершальній стадії експерименту порівняно з даними тепловізійної камери.

Було доведено, що правильно спроєктований двохвильовий пірометр забезпечує точніші вимірювання температури завдяки компенсації змін випромінювальної здатності поверхні досліджуваного матеріалу. Отримані дані дозволяють значно точніше інтерпретувати температурний розподіл поверхні.

купити пірометр в Україні

Related Products
DT8867H високотемпературний пірометр
6900грн. 2900грн.
Без ПДВ: 2900грн.
GT750 пірометр до 750 ºC
1100грн.
Без ПДВ: 1100грн.
GM333 пірометр до 400 ºC
1
260грн.
Без ПДВ: 260грн.
GM533 пірометр до 530 ºC
450грн.
Без ПДВ: 450грн.
Related Articles
Пірометр. Що таке оптичний дозвіл?
Пірометр. Що таке оптичний дозвіл?

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

30.11.-0001 5732
Пірометр. Що таке коефіцієнт випромінювання?
Пірометр. Що таке коефіцієнт випромінювання?

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

30.11.-0001 7037
Що таке інфрачервоне випромінювання?
Що таке інфрачервоне випромінювання?

Інфрачервоний (ІЧ) термометр - це датчик, який визначає температуру об'єкта шляхом виявлення та кількісної оцінки інфрачервоного випромінювання, що випускається цим об'єктом. ІЧ-термометр можна порівн..

28.08.2020 2797
Новинка продукції: Безконтактний інфрачервоний термометр WT3652
Новинка продукції: Безконтактний інфрачервоний термометр WT3652

Магазин Gtest® - авторизований постачальник пірометрів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometryДаний інфрачервоний термометр визначає температуру поверхні об'єктів за допомогою в..

27.11.2019 481
Пірометри зі складу у Києві
Пірометри зі складу у Києві

В умовах НС в Україні більшої актуальності набувають засоби дистанційного вимірювання температури об'єктів. Йдеться, звичайно ж, про потенційних носіїв корону вірусу, якими є всі ми. Ідеальним інстру..

27.03.2020 453
Виробництво нових високоточних медичних пірометрів у Китаї.
Виробництво нових високоточних медичних пірометрів у Китаї.

Компанія MATRIX (Китай) оголосила про доступність замовлень нових високоточних медичних пірометрів. Масові постачання таких приладів в Україну стануть можливими відразу після закінчення режиму НС і зн..

03.04.2020 408
Безконтактні вимірювачі температури тіла людей та поверхонь об'єктів
Безконтактні вимірювачі температури тіла людей та поверхонь об'єктів

В умовах поширення коронавірусу компанія CEM Instruments пропонує використовувати безконтактні термометри серії DT-8806. Прилади прості в експлуатації та доступні як для медичних працівників і тех..

08.04.2020 437
Новинки продукції від Wintact Electronics
Новинки продукції від Wintact Electronics

Магазин Gtest® - авторизований постачальник пірометрів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometry Шеньчжень Wintact Electronics Co., Ltd. Address: Address: Unit C,6th flr, Block B..

28.07.2020 440
Новинки ринку медичних ІЧ термометрів
Новинки ринку медичних ІЧ термометрів

Зацікавленим клієнтам прохання звертатися до магазину Gtest™. Вартість пірометра та терміни постачання обумовлюються. Характеристики продукту: Розмір виробу: 138mm x 90nn x 45mm Вага: 132g Живлення: ..

01.09.2020 449
ЯК ПРАВИЛЬНО КОРИСТУВАТИСЯ ПІРОМЕТРАМИ
ЯК ПРАВИЛЬНО КОРИСТУВАТИСЯ ПІРОМЕТРАМИ

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest® з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу Що таке п..

11.03.2024 1904
Пірометри / Детектори гарячого металу. Частина 1
Пірометри / Детектори гарячого металу. Частина 1

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуПірометри необхі..

27.05.2024 499
ПІРОМЕТРИ. ТИПИ І ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ. ЧАСТИНА 2
ПІРОМЕТРИ. ТИПИ І ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ. ЧАСТИНА 2

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуПірометр – це пр..

27.05.2024 820
ПІРОМЕТРИ. ВИМІРЮВАННЯ ГАРЯЧИХ МЕТАЛІВ І ВИРОБНИХ ДРОТІВ.
ПІРОМЕТРИ. ВИМІРЮВАННЯ ГАРЯЧИХ МЕТАЛІВ І ВИРОБНИХ ДРОТІВ.

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

12.06.2024 345
Пірометри. Принцип дії.
Пірометри. Принцип дії.

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуПірометри являют..

12.09.2024 1155
КОЕФІЦІЄНТ ВИПРОМІНЮВАННЯ - АХІЛЛЕСОВА П'ЯТА ПІРОМЕТРІВ?
КОЕФІЦІЄНТ ВИПРОМІНЮВАННЯ - АХІЛЛЕСОВА П'ЯТА ПІРОМЕТРІВ?

Пірометри вже багато років використовуються для вимірювання температури в агресивних термічних процесах, та їх технічні переваги загальновідомі:1. Пірометри – це оптичний вимір температури без фізично..

23.12.2024 341
Розробка пірометра, що вимірює справжнє температурне поле двовимірної решітки ЧАСТИНА 1
Розробка пірометра, що вимірює справжнє температурне поле двовимірної решітки ЧАСТИНА 1

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуЗагальнеУ статті ..

23.12.2024 376
Розробка пірометра, що вимірює справжнє температурне поле двовимірної решітки ЧАСТИНА 2
Розробка пірометра, що вимірює справжнє температурне поле двовимірної решітки ЧАСТИНА 2

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу3.2.3 Высокоскоро..

25.12.2024 314
Що являють собою співвідношення у пірометрах
Що являють собою співвідношення у пірометрах

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуПірометр - це тип..

06.02.2025 341
ПІРОМЕТР. Історія створення приладу
ПІРОМЕТР. Історія створення приладу

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

07.02.2025 750
Чи є безконтактні термометри такими ж точними, як контактні?
Чи є безконтактні термометри такими ж точними, як контактні?

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуКонтактний чи бе..

14.02.2025 332
Що таке випромінювальна здатність та відбивна здатність?
Що таке випромінювальна здатність та відбивна здатність?

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуЩо таке випромін..

14.02.2025 464
Найкращий спосіб вимірювання температури поверхні металу
Найкращий спосіб вимірювання температури поверхні металу

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуБезконтактні вим..

16.02.2025 388
Які діапазони температур можуть бути точно виміряні інфрачервоними термометрами?
Які діапазони температур можуть бути точно виміряні інфрачервоними термометрами?

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest® з номенклатурою пірометрів (ІЧ-термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цього розділу. ..

16.02.2025 301
Рішення на основі ІЧ-термометрів та ІЧ-камер для промисловості та НДДКР. Частина 1
Рішення на основі ІЧ-термометрів та ІЧ-камер для промисловості та НДДКР. Частина 1

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів) та тепловізорів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуСта..

19.02.2025 281
Рішення на основі ІЧ-термометрів та ІЧ-камер для промисловості та НДДКР. Частина 2
Рішення на основі ІЧ-термометрів та ІЧ-камер для промисловості та НДДКР. Частина 2

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), тепловизоров, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуМо..

20.02.2025 261
Нова лінійка пірометрів з покращеними інтерфейсами зв'язку для сучасних промислових вимірювань температури
Нова лінійка пірометрів з покращеними інтерфейсами зв'язку для сучасних промислових вимірювань температури

Нещодавно компанія AMETEK Land перезапустила свою високо оцінену лінійку пірометрів SPOT із покращеними функціями для широкого спектру промислових застосувань. Поліпшена лінійка SPOT+ забезпечує широк..

26.02.2025 235
Оптичний пірометр
Оптичний пірометр

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

27.02.2025 1321
Всё про пірометри
Всё про пірометри

ЩО ТАКЕ ПІРОМЕТР?Пірометри - це термометри дистанційного зондування, які використовуються для вимірювання температури віддалених об'єктів на основі їх розжарення, що випускається гарячими об'єктами. С..

02.03.2025 229
Термометри безконтактні
Термометри безконтактні

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

03.03.2025 519
Інфрачервоні пірометри
Інфрачервоні пірометри

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту магазину наведено наприкінці цього розділу. Крім того, представлено перелік рекомендованих приладів т..

05.03.2025 403
КОРОТКА ІНФОРМАЦІЯ ПРО ПІРОМЕТР
КОРОТКА ІНФОРМАЦІЯ ПРО ПІРОМЕТР

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру пірометрів. Посилання на відповідну сторінку сайту Магазину наводиться наприкінці цього Розділу. Крім того, наводиться перелік рекомендованих приладів + ..

07.03.2025 605
Розмір ринку пірометрів
Розмір ринку пірометрів

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуУ 2023 році рино..

09.03.2025 565
Різниця між двоколірними та двохвильовими пірометрами
Різниця між двоколірними та двохвильовими пірометрами

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї РозділуУ світі інфрачер..

09.03.2025 340